原邊電流Ip在磁芯中所產(chǎn)生的磁場通過副邊補(bǔ)償線圈電流所產(chǎn)生的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)，其補(bǔ)償電流Is按比例的反映原邊電流Ip，具體工作過程為：當(dāng)主回路有一電流通過時(shí)，在導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場被磁芯聚集并感應(yīng)到霍爾器件上，所產(chǎn)生的信號輸出用于驅(qū)動功率管并使其導(dǎo)通，從而獲得一個(gè)補(bǔ)償電流Is。
這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場，該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補(bǔ)償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小，當(dāng)與Ip與匝數(shù)霍爾電流傳感器相乘所產(chǎn)生的磁場相等時(shí)，Is不再增加，這時(shí)的霍爾器件起到指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過Is來測試Ip，當(dāng)Ip變化時(shí)，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸出，即重復(fù)上述過程重新達(dá)到平衡，被測電流的任何變化都會破壞這一平衡，一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出，經(jīng)功率放大后，立即就有相應(yīng)的電流流過次級繞組以對失衡的磁場進(jìn)行補(bǔ)償，從磁場失衡到再次平衡，所需的時(shí)間理論上不到1μs，這是一個(gè)動態(tài)平衡的過程。
因此，從宏觀上看，次級的補(bǔ)償電流安匝數(shù)在任何霍爾電流傳感器時(shí)間都與初級被測電流的安匝數(shù)相等。
正常工作時(shí)，其一次繞組和二次繞組的磁通互相抵消，達(dá)到磁平衡，磁芯中的實(shí)際磁通為零，但是，這只是理想情況，實(shí)際的傳感器，由電子電路構(gòu)成的二次繞組的輸出電流能力總是有限的，當(dāng)一次過載時(shí)，若二次輸出受限，實(shí)際輸出電流比理論電流小，磁平衡被打破，只要一次電流繼續(xù)增大，鐵芯就會飽和。
什么是霍爾效應(yīng)，閉環(huán)傳感器使用由電流傳感器IC主動驅(qū)動的線圈來產(chǎn)生一個(gè)與導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的磁場相反的磁場，這樣，霍爾傳感器總是在一個(gè)零磁場的工作點(diǎn)運(yùn)行，輸出信號由電阻器產(chǎn)生，該電阻器的電壓與線圈中的電流成比例，該電流也與繞在磁芯線圈中電流的匝數(shù)倍成正比。
開環(huán)與閉環(huán)傳感器的選擇需要考慮精度和響應(yīng)時(shí)間，如果應(yīng)用要求高精度，通常選擇閉環(huán)電流傳感器，因?yàn)樗松厦嬲劦降南到y(tǒng)靈敏度非線性誤差，如果能夠使開環(huán)傳感器具有足夠的精度和響應(yīng)速度，由于其尺寸，功耗等方面的先天優(yōu)勢，也不失一種選擇，安科瑞開發(fā)出新的開環(huán)解決方案，體積更小，具備高精度和快的響應(yīng)速度，比閉環(huán)解決方案更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，霍爾電流傳感器。 |
